Nivel: Primero medioUnidad 1. Estructura y función de los seres vivos:

Estructura y función de la célula

Docente: Gustavo Arriagada BustamanteAño: 2014

Organelos celulares 1

• Objetivos

Conocer e identificar los principales organelos y estructuras involucradas en las funciones celulares.Conocer vocabulario científico asociado.

● ContenidosEstructura celular general. Estructura y función de los organelos celulares membranosos.

IntroducciónLos primeros microscopistas no podían ni imaginar la complejidad y organización que se encierra dentro de una célula, invisible a ojo desnudo.

Microscopio de 50 aumentos de Robert Hooke

Actualmente entendemos a las células como unidades biológicas compuestas por una membrana, la membrana citoplasmática que las delimita y que contiene a un gel acuoso, el citoplasma, y un sector de éste que es capaz de teñirse y que denominamos núcleo.

Citoplasma

Membrana citoplasmática

Núcleo

El núcleo es una estructura compleja, delimitada por una membrana nuclear (doble), perforada mediante poros nucleares.

Posee su propio citoplasma, el nucleoplasma: proteínas y la cromatina que forman a los cromosomas.

En el citoplasma se producen muchas reacciones del metabolismo de los lípidos (aceites y grasas) y de los glúcidos (azúcares), sirve de almacén de reservas (glucógeno, almidón, grasas, etc.), contiene proteínas estructu ra les utilizadas para construir membranas, hor mo nas, enzimas, etc.

En su gran mayoría estas reacciones quí micas ocurren al interior o en las membranas de unas estructuras intracelulares, usualmente también formadas por sus pro pias membranas: los orgánulos u organelos celulares.

Organelos membranosos de la célula

Se puede entender a los orgánulos celu lares como una serie de comparti mentos que están especializados en realizar funciones biológicas deter mi na das de acuerdo con las enzimas específicas que poseen.

Retículos endoplasmáticosLos retículos endoplas má ticos (RE) son una red de cavidades, sacos apla nados, tubos y canales conectados entre sí.

La cantidad de RE no es fija, sino que aumenta o disminuye según la actividad celular.

Se extienden por todo el citoplasma y pueden comunicar con la membrana nuclear.

RE rugosoEn todas las células eucarióticas y más abundante en aquellas que fabrican gran cantidad de proteína.

Sus mem bra nas presentan un aspecto rugoso debido a la presencia de ribosomas en su cara externa.

Sintetiza proteínas de membrana y proteínas que salen de la célula.

RE lisoEn las células eucarióticas. Pequeños túbulos con la pared externa lisa, pues carece de ribosomas.

Abunda en las células donde se trans for man pesticidas, alcohol, etc., para convertirlas en sustancias solubles en agua y fácilmente eliminables del organismo.

También es el encargado de sintetizar lípidos.

Vesículas y vacuolasSu función principal es el almacenamiento y el transporte de materiales tanto dentro de la célula como hacia el interior y el exterior de ella.

Contienen nutrientes, productos de desecho, pigmentos, taninos, venenos, etc. Se las distingue con distintos nombres de acuerdo a su tamaño, función y composición (qué cosas acumulan).

Vacuolas: grandes vesículas en donde se acumulan diversos tipos de materiales (usualmente disueltos en agua)

Llenas de líquido pueden ocupar 30-90% del volumen celular. Las células vegetales jóvenes tienen muchas, pero con el tiempo éstas se van fusionando para formar una vacuola central grande: la vacuoma.

Llenas de agua, las vacuomas mantienen la turgencia celular y pueden almacenar temporalmente nutrientes y productos de desecho.

Aparato de Golgi

Es un organelo polimorfo (puede presentar muchas formas), compuesto por uno o varios sacos aplanados, limitados por membranas, apilados en forma laxa unos sobre otros y rodeados por túbulos, cisternas de secreción y vesículas. Cada apilamiento de sacos membranosos es denominado dictiosoma.

Camilo Golgi

El Complejo de Golgi se sitúa cerca del núcleo, y en él se organiza la circulación molecular de la célula, transportando, madurando y acumulando proteínas del R.E. rugoso y lípidos de membrana del R.E. liso.

Además, en las células vegetales sintetiza los glúcidos de la pared celular (celulosa y hemicelulosa).

Cada dictiosoma puede ser entendido como compuesto por tres secciones distintas:

un sector cis (de entrada), uno intermedio y una sección trans (de salida).

Vesículas

Una vesícula proveniente de los RE (1) se adosa e incorpora su contenido al dictiosoma. Al interior del sector intermedio es transformado (3) y finalmente es liberado al interior de una vesícula de secreción (2). Esta es transportada hacia la membrana celular (4), donde se libera al contenido hacia el exterior de la célula (5).

Ejemplo del funcionamiento de un complejo de Golgi

Mitocondrias

Son de los organelos más grandes y adoptar distintas formas aunque general mente tienen aspecto ovalado.

Se pueden mover por el citoplasma asociadas al citoesqueleto.

Pueden fusionarse con otras o dividirse para originar otras más pequeñas. Además, pueden reproducirse por sí solas por fisión binaria (como las bacterias), y tienen un pequeño cromosoma que codifica para sus proteínas.

Orgánulo limitado por dos membranas diferentes: una externa lisa, que la separa del citoplasma, y una sumamente plegada hacia el interior formando crestas. Cada una de las membranas consta de una bicapa lipídica y delimitan entre ellas un espacio intermembrana. El espacio situado entre las crestas es la matriz.

En ellas ocurre la respiración celular: se oxidan moléculas orgánicas liberando la energía química contenida en sus enlaces.

En éste proceso la energía liberada es almacenada en moléculas de ATP y luego será utilizada en los procesos celulares. En general cuanta mayor energía necesita la célula, más mitocondrias contendrá.

Plastos y cloroplastos

En las células de los vegetales y de las algas existen unos orgánulos característicos: los plastos. Al igual que las mitocondrias, son capaces de crecer y de dividirse. Dependiendo de su contenido o de su función, se los divide y nombra en forma distinta:

● Los cromoplastos que poseen en su interior pigmentos rojos, anaranjados o amarillos, responsables del color en flores, frutos y hojas..., raíces.

CromoplastosAmiloplastos (teñidos con lugol)

● Los leucoplastos, abundantes en los órganos subterráneos, son incoloros, y sirven de almacén de sustancias de reserva.

● Los amiloplastos, almacenan almidón.

CloroplastosDe color verde gracias a que contienen un pigmento llamado clorofila.

Responsables de la fotosíntesis y por ello se los considera como los más importantes.

Varían de forma, tamaño y en número: desde un cloroplasto por célula en algas unicelulares hasta cien en algunas en cada célula de algunas plantas más desarrolladas.

Los cloroplastos están separados el citoplasma por dos membranas, una externa, muy permeable y otra interna, bastante más impermeable.

En su interior hay un espacio, el estroma con gran cantidad de enzimas. En el estroma existe una tercera membrana que se dispone en forma de sacos aplanados denominados tilacoides.

El espacio interior de cada tilacoide está conectado con los otros, definiendo así el espacio tilacoidal donde ocurren la mayoría de las reacciones de la fotosíntesis. Estos tilacoides se agrupan unos con otros formando los grana.

Bibliografía

● CNICE (Proyecto Biośfera). La célula: Composición, estructura y función. Disponible en: http://recursos.cnice.mec.es/biosfera/alumno/2bachillerato/La_celula/contenidos.htm

● http://www.roberthooke.org.uk/

● http://www.ibilce.unesp.br/#!/departamentos/zoologia-e-botanica/laboratorios/anatomia-vegetal/disciplinas/morfologia-vegetal/aulas-praticas/celulavegetal/